Thèses doctorat
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Item Estimation des paramètres mécaniques dans les barrages en enrochement par analyse inverse à partir des données géotechniques et géodésiques(University of sciences and technology in Oran, 2016-01-05) Benaraba, NawelL’analyse inverse est devenue un moyen important pour étudier les propriétés mécaniques des ouvrages de génie civil. Le principe de cette technique consiste à trouver les valeurs optimales des paramètres à identifier, par la résolution d'un processus itératif basé sur la minimisation de la fonction d'erreur entre les données prédites par analyse numérique, en utilisant la méthode des éléments finis (FEM), et les mesures effectuées par des instruments de surveillance in situ. La fonction d'erreur (ou fonction d'objectif) basée sur le critère des moindres carrés (LS) est la fonction la plus couramment utilisée. Mais, lorsque les mesures sont contaminées par des erreurs aléatoires et grossières, cette fonction devient irrésistible et inefficace, ce qui mène à des paramètres incertains ou totalement incorrects. Dans ce contexte, les méthodes robustes procurent un remède pour résoudre ce problème. Parmi ces méthodes, certaines sont caractérisées par une efficacité statistique élevée mais elles perdent rapidement leur robustesse en présence de points d’influence (ex : M-Huber), et d'autres sont dotées de robustesse mais avec une faible efficacité statistique (LTS). Certaines méthodes offrent à la fois la robustesse et l’efficacité statistique (REWLSE). Malgré que ces méthodes donnent des résultats meilleurs que ceux fournis par LS en présence d’erreurs, néanmoins elles ne sont pas bien adaptées aux mesures corrélées telles que le cas des mesures géotechniques (fournies par des inclinomètres) et géodésiques (mesures relatives de GPS). Toutes ces considérations ont été prises en compte par la nouvelle méthode dite RIMCO (Robust Inversion Method for Corelated Observations) développée, dans le cadre de cette thèse, pour l’identification des paramètres par analyse inverse à partir des données corrélées et entachées d’erreurs aléatoires et grossières. robustesse mais avec une faible efficacité statistique (LTS). Certaines méthodes offrent à la fois la robustesse et l’efficacité statistique (REWLSE). Malgré que ces méthodes donnent des résultats meilleurs que ceux fournis par LS en présence d’erreurs, néanmoins elles ne sont pas bien adaptées aux mesures corrélées telles que le cas des mesures géotechniques (fournies par des inclinomètres) et géodésiques (mesures relatives de GPS). Toutes ces considérations ont été prises en compte par la nouvelle méthode dite RIMCO (Robust Inversion Method for Corelated Observations) développée, dans le cadre de cette thèse, pour l’identification des paramètres par analyse inverse à partir des données corrélées et entachées d’erreurs aléatoires et grossières. Cette méthode est basée sur une matrice de poids équivalente pleine, établie à partir des matrices de poids des mesures originales et une matrice de poids adaptée au rejet sévère des valeurs aberrantes. Cette matrice de poids équivalente joue un rôle clé pour raffiner le modèle stochastique. Elle permet d’assurer simultanément une grande robustesse et une efficacité statistique élevée tout en gardant la corrélation originale des mesures inchangée. La performance de cette méthode a été démontrée en considérant un barrage en enrochement comme un exemple d’application pour l’identification des paramètres de ces matériaux constitutif à partir des mesures géotechniques et géodésiques. Les résultats de comparaison de la nouvelle méthode RIMCO avec ceux obtenus par les moindres carrés et la méthode MHuber en termes de robustesse et d’efficacité sont présentés pour plusieurs cas de configuration.Item Béton de sable fibré projeté pour panneau 3d(University of sciences and technology in Oran, 2015-11-02) BENAISSA, ImeneLes travaux de recherche entrepris dans le cadre de cette thèse sont destinés à permettre de démontrer que dans la technique de projection, le béton de sable fibré peut remplacer le béton ordinaire habituellement utilisé. La technique de projection du béton est notamment utilisée dans les travaux de soutènement et de tunnels, la stabilisation des pentes mais aussi dans la conception des panneaux 3D. Le béton utilisé, à ce jour, dans la technique du béton projeté dans la conception des panneaux 3D est à base de gravillons 3/8 mm. Cependant, l’inconvènient avec ce mèlange, c’est les pertes par rebond du matèriau et des fibres qui sont importantes (jusqu’à 50%), d’où un impact économique défavorable et une influence négative sur les propriétés mécaniques du matériau en place sur le support. Le bèton de sable composè d’un faible dosage en ciment, sable et une grande quantitè de fines calcaires semble tout à fait indiqué pour pallier ce problème, étant donné les avantages que procurent sa finesse, cohésion, fluidité et homogénéité. Dans le cadre de cette étude, les performances du béton de sable projeté (BSP) ont été comparées à celles du béton ordinaire projeté (BOP). Pour le retrait, le comportement a aussi été confronté à celui du béton vibré. Les paramétres de comparaison ont concernè l’ètat frais (avant, pendant et aprés projection) et l’ètat durci, avec une attention particuliére portèe aux taux de rebond des matériaux, aux résistances mécaniques et aux retraits (endogène et de dessiccation). Les rèsultats de nos investigations ont mis en èvidence un certain nombre d’avantages du BSP par rapport au BOP. A cet effet, notons la réduction des pertes par ricochet des matériaux (béton et fibres) de moitié, avec des épaisseurs de couches de béton projeté de 9 cm contre 6 cm pour le BOP. L’autre point positif, c’est la qualitè du fini de surface. Du point de vue de la résistance à la compression, le BSP présente une amplitude plus importante au jeune âge, mais équivalente à long terme. Le retrait endogène du BSP est similaire à ceux des BOP et des bètons vibrès (BV), aussi bien en amplitude qu’en cinètique. Quant au retrait de dessiccation, le BSP manifeste une déformation de l’ordre de 10% plus èlevèe que celle du BOP. Alors que par rapport au BV, la magnitude de la déformation du BSP est plus petite que celle du BV, et ce en dèpit d’une perte d’eau par èvaporation plus importante. Par consèquent, et en opposition à la majorité des résultats de la littérature, une perte de poids plus importante par dessiccation, n’implique pas systèmatiquement une dèformation de retrait plus importante. L’autre rèsultat inattendu est que la structure monomodale de type « méso » du BSP est affectée par une cinétique de séchage plus rapide que la structure bimodale de type « macro » et « méso » du BV. Par ailleurs, l’ajout de 50 kg/m3 de fibres métalliques au BSP réduit le retrait de dessiccation de 16 %, alors que leur influence semble ne jouer aucun effet sur la cinétique ou la magnitude de la déformation du BOP, du moins dans les proportions du dosage utilisé. La proportion de mésopores semble un facteur décisif dans le comportement des retraits de dessiccation des bétons. Dans ce contexte, une explication est fournie pour mettre en relief les raisons du retrait moins important du BSP par rapport au BV, malgrè une perte d’eau par séchage plus importante et un volume de pâte plus important.Item Soil-structure interaction effects on RC structures within a performance-based earthquake engineering framework(University of sciences and technology in Oran, 2015-07-06) Mekki, MohamedPerformance-based earthquake engineering (PBEE) has emerged as a powerful method of analysis and design philosophy in earthquake engineering. Structures are generally assumed to be fixed at their bases in the process of analysis and design under dynamic loading. Response of structures under earthquakes is strongly influenced by the soil-structure system. In soil-structure interaction (SSI) problems, the ability to predict the coupled behaviour of the soil and the structure is essential and requires combined soil and structure models. In the context of PBEE, this paper combines structural behaviour and seismic response analysis of SSI systems. Related to SSI analysis, several issues are studied, such as relative importance of soil parameters, and relative foundation/soil stiffness ratio, in regards to a specified aspect of the system response (e.g. response parameters). A simplified approach is proposed to consider SSI effects on the nonlinear seismic response of a reinforced concrete structure using the nonlinear replacement oscillator method. This oscillator is characterised by an effective ductility along with the known effective period and damping of the system for the elastic condition. The N2 method is used to determine the nonlinear response and extended to include SSI in the design. It is confirmed that the response of the structure depends not only on its dynamic characteristics and on the seismic excitation characteristics but also on the external environment surrounding the base of the structure, i.e. the interaction between the structure, the foundation and the soil. The proposed approach is validated and compared with time history analysis and two other recognised methods.Item Current runoff variations in the Macta catchment (Algeria): is climate the sole factor?(University of sciences and technology in Oran, 2015-07-06) Baahmed, DjelloulThe first objective of this paper is to analyse the trends and change points in the hydroclimatic time series of five representative sub-catchments of the Macta basin, which lies in western Algeria. The second objective is to quantify the role of climate on the trends observed in annual flow time series. This is achieved using hydrological modelling at the multi-annual time step using the Schreiber formulation. The results showed no significant trends on annual rainfall in the 1975–2005 period, a significant increase of temperature and different flow responses to the latter, depending on the catchment considered. Two out of five catchments considered presented a significant flow decrease in the 1975–2005 period with a change point at the beginning of the 1990s. Modelling results suggest that the increase of air temperature is not the sole factor explaining the decrease of annual flow time series in these two catchments.Item LE RENOUVELLEMENT DU PATRIMOINE BATI VETUSTE -Le cas du centre-ville d’Oran-(University of sciences and technology in Oran, 2015-05-26) Mazouz, FatimaEtant à l’origine étroitement lié à la sphère familiale, le patrimoine est devenu l’héritage commun d'une nation, voire de l’humanité. La conservation intégrale des édifices du passé fut retenue à partir des années 60. Aussi, en perspective de conservation du patrimoine bâti, des législations internationales ont été élaborées. Elles ne se sont pas limitées à accorder dans un tissu urbain ancien, une place à l’existant et fixer les modalités de sa conservation. Elles ont eu pour autre objet, l’intégration de l’architecture contemporaine dans ces tissus, faisant partie intégrante de la conservation du patrimoine bâti. On se propose de poser la question du renouvellement du patrimoine bâti vétuste, en Algérie, notamment à Oran, la deuxième ville du pays. Son centre-ville établi sur le plateau Karguentah, à partir de 1880, est composé d’immeubles de style néo-classique, puis moderne à partir de 1945. Aujourd’hui, ce centre vieillit mal et dans ses quartiers, le patrimoine bâti vétuste subit un recyclage, au prix de démolitions totales. Nous vous proposons l’examen de la réglementation en vigueur, ainsi que le rapport des acteurs administratifs et civils avec cette réglementation ?Item Contribution à l’Etude de la Stabilité des Plaques Epaisses en Composite sur Fondations Elastiques(usto, 2015-03-05) BACHIR BOUIADJRA, RabbabNonlinear behavior of functionally graded material (FGM) plates under thermal loads is investigated here using an efficient sinusoidal shear deformation theory. The displacement field is chosen based on assumptions that the in-plane and transverse displacements consist of bending and shear components, and the shear components of in-plane displacements give rise to the sinusoidal distribution of transverse shear stress through the thickness in such a way that shear stresses vanish on the plate surfaces. Therefore, there is no need to use shear correction factor. Unlike the conventional sinusoidal shear deformation theory, the proposed efficient sinusoidal shear deformation theory contains only four unknowns. The material is graded in the thickness direction and a simple power law based on the rule of mixture is used to estimate the effective material properties. The neutral surface position for such FGM plates is determined and the sinusoidal shear deformation theory based on exact neutral surface position is employed here. There is no stretching–bending coupling effect in the neutral surface-based formulation, and consequently, the governing equations and boundary conditions of functionally graded plates based on neutral surface have the simple forms as those of isotropic plates. The non-linear strain–displacement relations are also taken into consideration. The thermal loads are assumed as uniform, linear and non-linear temperature rises across the thickness direction. Closed-form solutions are presented to calculate the critical buckling temperature, which are useful for engineers in design. Numerical results are presented for the present efficient sinusoidal shear deformation theory, demonstrating its importance and accuracy in comparison to other theoriesItem Non-Linear Behavior of Sands under Longitudinal Resonance Testing(University of sciences and technology on Oran, 2015-02-22) Merouane Mekkakia, Maaza; Arab, Ahmed; Belkhatir, Mostefa; Hammoudi, SaaedOne of the fundamental features needed to evaluate soil response during earthquakes, is the study of controllable external variables that may affect the instability phenomena of granular materials under vibration, such as acceleration, frequency, the interaction of grains and their arrangements. Despite previous researches in this field, an understanding of these phenomena is still incomplete. A more accurate description of one of the phenomena that we will see, is how the resonance curve changies and how the jump occurs with the frequency change. For this purpose, a series of longitudinal resonance excitation laboratory tests were carried out on dry sandy soils with different grain size distributions (spread and tight) and different densities to identify the instability zone.This type of test may be assimilated to a system subjected to a forced excitation with damping. The test results confirm the existence of a non-linearity zone represented by a "jump" just after the resonance for tight-grained sand. Moreover, this study shows that the grains interact with the contact forces. Indeed, a slight local density increase induces more collisions and friction, and therefore more dissipation, creating a pressure drop that attracts the neighboring particles and finally a low damping.Item Non-linear analysis of the behaviour of buried structures in random media(University of sciences and technology on Oran, 2015-02-17) Kazi Tani, Nabil; Nedjar, Djamel; Hamane, MebroukIn this study, a review of various research works dealing with the numerical modelling of soil–structure interaction problems is presented. Numerical models have been illustrated to show the performance of techniques used for resolving soil–pipe interaction problems by considering the non-linear and random aspects of soil. Nonlinear analysis has been carried out by using an elasto-perfectly plastic model where soil geo-mechanical characteristics have been determined by means of a probabilistic approach “Monte Carlo method” to quantify the influence of the spatial variability of soil geo-mechanical characteristics on the longitudinal responses of a part of sewer. Numerical illustrations are based on the combination of the soil non-linearities and the probabilistic determination of its geo-mechanical properties which can allow us to describe the mechanical behaviour of buried structures in dispersed environments at the stage where the complexity of soil–structure interaction problem is relatively more pronounced.